题目
如图,
B为
∠A边上一点,
AB=5,
BC⊥AC,
P为射线
AC上一点,点
Q,
P关于直线
BC对称,
QD⊥AB于点
D,直线
DQ,
BC交于点
E,连结
DP,设
AP=m.
(1)当点
P在线段
AC上时,若
BC=4,求用含
m的代数式表示
PQ的长;
(2)在(1)的条件下时,若
AP=PD,求
CP的长;
(3)连结
PE,若
∠A=60∘,
△PCE与
△PDE的面积之比为
1:2,求
m的值.
知识点:三角形章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)∵BC⊥AC,
∴∠ACB=90∘,
∴AC=AB2−BC2=52−42=3,
∵AP=m,
∴CP=3−m.
∵点
P,
Q关于直线
BC对称,
∴CQ=CP,
∴PQ=2CP=2(3−m)=6−2m;
(2)∵AP=PD,
∴∠A=∠ADP,
∵QD⊥AD,
∴∠ADQ=90∘,
∴∠A+∠AQD=90∘,
∠ADP+∠PDQ=90∘,
∴∠PDQ=∠AQD,
∴DP=PQ,
∴PQ=AP.
∴6−2m=m,
解得:
m=2,
∴CP=3−m=1;
(3)分两种情况:
①当点
P在线段
AC上时,
∵∠ACB=90∘,
∠A=60∘,
∴∠B=∠AQD=30∘,
∴AC=21AB=2.5.
∵CP=CQ=2.5−m,
∴S△PCE=S△ECQ,
即
S△PEQ=2S△PCE.
∵S△PDE=2S△PCE,
∴S△PDE=S△PEQ.
∴DE=EQ,即
E是
DQ的中点,
∵PE=EQ,
PE=DE,
∴∠DPQ=90∘.
∴∠APD=90∘,
∠ADP=30∘.
∴AD=2AP=2m,
AQ=2AD=4m,
∵AQ=m+2(2.5−m)=5−m,
∴4m=5−m,
解得:
m=1;
②当点
P在线段
AC的延长线上时,
∵CP=CQ,
∴S△PEC=S△ECQ,
∵S△PDE=2S△PEC,
∴S△PDE=S△PEQ,
∴DE=QE,
∴点
A,
D,
Q重合,
∴AP=2AC=5,
∴m=5;
综上所述,
m的值是
1或
5.
解析
(1)∵BC⊥AC,
∴∠ACB=90∘,
∴AC=AB2−BC2=52−42=3,
∵AP=m,
∴CP=3−m.
∵点
P,
Q关于直线
BC对称,
∴CQ=CP,
∴PQ=2CP=2(3−m)=6−2m;
(2)∵AP=PD,
∴∠A=∠ADP,
∵QD⊥AD,
∴∠ADQ=90∘,
∴∠A+∠AQD=90∘,
∠ADP+∠PDQ=90∘,
∴∠PDQ=∠AQD,
∴DP=PQ,
∴PQ=AP.
∴6−2m=m,
解得:
m=2,
∴CP=3−m=1;
(3)分两种情况:
①当点
P在线段
AC上时,
∵∠ACB=90∘,
∠A=60∘,
∴∠B=∠AQD=30∘,
∴AC=21AB=2.5.
∵CP=CQ=2.5−m,
∴S△PCE=S△ECQ,
即
S△PEQ=2S△PCE.
∵S△PDE=2S△PCE,
∴S△PDE=S△PEQ.
∴DE=EQ,即
E是
DQ的中点,
∵PE=EQ,
PE=DE,
∴∠DPQ=90∘.
∴∠APD=90∘,
∠ADP=30∘.
∴AD=2AP=2m,
AQ=2AD=4m,
∵AQ=m+2(2.5−m)=5−m,
∴4m=5−m,
解得:
m=1;
②当点
P在线段
AC的延长线上时,
∵CP=CQ,
∴S△PEC=S△ECQ,
∵S△PDE=2S△PEC,
∴S△PDE=S△PEQ,
∴DE=QE,
∴点
A,
D,
Q重合,
∴AP=2AC=5,
∴m=5;
综上所述,
m的值是
1或
5.